安全管理系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及智能安全保護(hù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種安全管理系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的安全管理系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，成為促進(jìn)工業(yè)發(fā)展的有利推動力。然而，工業(yè)領(lǐng)域中一些安全隱患仍然存在，易導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。大量的調(diào)查統(tǒng)計表明，人的不安全行為是導(dǎo)致安全事故的主要原因。這些不安全行為常常發(fā)生在執(zhí)行需要高度集中精神的工作時，例如，在行車駕駛或高危作業(yè)環(huán)境中，由于作業(yè)人員在疲勞狀態(tài)下警覺性、持續(xù)注意力、工作記憶力、判斷力等能力的下降，作業(yè)人員極易出現(xiàn)違規(guī)操作，從而引發(fā)安全事故。在現(xiàn)有的用于工業(yè)領(lǐng)域的安全管理系統(tǒng)中，通過對作業(yè)人員進(jìn)行定位，能夠?qū)ψ鳂I(yè)人員實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，便于事故發(fā)生后快速搶救傷亡人員。但是這些手段都是滯后性的，已經(jīng)造成不可避免的傷亡及重大損失，而且這些系統(tǒng)也缺乏對作業(yè)人員個人精神狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，不能準(zhǔn)確判斷出作業(yè)人員的精神狀態(tài)，以致精神狀態(tài)欠佳的作業(yè)人員繼續(xù)工作，留下很大的安全隱患。
[0003]對于此，現(xiàn)有的判定疲勞的手段例如借助于捕獲用戶的體溫、脈搏等生理體征或運(yùn)動狀態(tài)，或者用視頻拍攝捕獲用戶的面部及眼部變化等視頻圖像來判斷。然而，一方面，這些判定手段比較簡單和單一化，精確度不夠，容易導(dǎo)致誤判。另一方面，由于工業(yè)環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，上述手段也難以直接適用于工業(yè)領(lǐng)域中。例如，視頻拍攝手段在應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境時會受到環(huán)境的限制，致使精確度降低。再者，以往的判定疲勞的手段是針對普通用戶群體的，缺乏個體針對性，容易在對作業(yè)人員判定疲勞狀態(tài)時出現(xiàn)假陽性現(xiàn)象。
[0004]此外，影響工業(yè)領(lǐng)域安全性的另一方面在于工業(yè)環(huán)境本身。在工業(yè)環(huán)境中往往存在一些有毒氣體等影響作業(yè)人員健康。然而現(xiàn)有技術(shù)缺乏對這些有毒氣體的靈活、方便的檢測。如果檢測、報告不及時，往往使得作業(yè)人員的安全遭受危害。
[0005]由此，亟需提出一種客觀、可靠、實(shí)時、以及個性化的、適用于各種工業(yè)環(huán)境的安全管理系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本說明書提出如下方案。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的第一方面，提供了一種安全管理系統(tǒng)。所述安全管理系統(tǒng)包括多個第一信號采集單元、多個第二信號采集單元、信號處理單元和本地警報單元。每個所述第一信號采集單元采集所述安全管理系統(tǒng)的多個用戶之一的生理參數(shù)。每個所述第二信號采集單元采集與所述多個用戶之一所處的環(huán)境有關(guān)的信息，每個所述第二信號采集單元與所述多個第一信號采集單元之一相關(guān)聯(lián)。所述信號處理單元至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算所述多個用戶中的相應(yīng)用戶的疲勞值，利用所述疲勞值并根據(jù)第一預(yù)定策略和/或利用與所述環(huán)境有關(guān)的信息和第二預(yù)定策略而產(chǎn)生控制信號。所述本地警報單元響應(yīng)于所述控制信號而發(fā)出本地警報。
[0008]在一個示例性實(shí)施方式中，所述信號處理單元位于所述多個用戶的遠(yuǎn)端；并且所述安全管理系統(tǒng)還包括位于所述多個用戶的本地的多個控制單元，每個所述控制單元與所述多個第一信號采集單元之一以及所述多個第二信號采集單元之一相關(guān)聯(lián)，以控制所關(guān)聯(lián)的第一和第二信號采集單元與所述信號處理單元之間的通信。
[0009]在一個示例性實(shí)施方式中，每個所述控制單元還包括狀態(tài)檢測模塊，所述狀態(tài)檢測模塊檢測所述信號處理單元與所關(guān)聯(lián)的第一和第二信號采集單元之間的通信鏈路狀態(tài)。
[0010]在一個示例性實(shí)施方式中，每個所述控制單元包括數(shù)據(jù)存儲模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；所述數(shù)據(jù)存儲模塊存儲來自于所關(guān)聯(lián)的第一信號采集單元的生理參數(shù)以及來自于所關(guān)聯(lián)的第二信號采集單元的與環(huán)境有關(guān)的信息；并且所述數(shù)據(jù)處理模塊響應(yīng)于所述通信鏈路狀態(tài)指示所關(guān)聯(lián)的第一和第二信號采集單元與所述信號處理單元的通信受阻，至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算相應(yīng)用戶的疲勞值，利用所述疲勞值并根據(jù)所述第一預(yù)定策略和/或利用與所述環(huán)境有關(guān)的信息和所述第二預(yù)定策略而產(chǎn)生本地控制信號；以及所述本地警報單元還響應(yīng)于所述本地控制信號而發(fā)出本地警報。
[0011 ] 在一個示例性實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)存儲模塊還存儲所述數(shù)據(jù)處理模塊所計算的疲勞值；并且每個所述控制單元還包括數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊響應(yīng)于所述通信鏈路狀態(tài)指示所關(guān)聯(lián)的第一和第二信號采集單元與所述信號處理單元的通信恢復(fù)，向所述信號處理單元傳輸所述數(shù)據(jù)存儲模塊中所存儲的生理參數(shù)、與所述環(huán)境有關(guān)的信息以及所述疲勞值。
[0012]在一個示例性實(shí)施方式中，所述安全管理系統(tǒng)還包括監(jiān)控單元；所述監(jiān)控單元從所述狀態(tài)檢測模塊獲取所述通信鏈路狀態(tài)，以監(jiān)控相應(yīng)的第一和第二信號采集單元的工作狀態(tài)；所述監(jiān)控單元還基于每個所述用戶的疲勞值來確定相應(yīng)用戶的疲勞級別，按照所述疲勞級別對所述疲勞值進(jìn)行排序，并且針對不同的疲勞級別采用不同的顏色來顯示所述疲勞值，以指示監(jiān)控人員采取不同的疲勞干預(yù)措施；還對每個所述用戶在預(yù)設(shè)時段的疲勞值生成疲勞趨勢曲線以便進(jìn)行疲勞趨勢分析。
[0013]在一個示例性實(shí)施方式中，所述安全管理系統(tǒng)還包括多個第三信號采集單元，每個所述第三信號采集單元采集相應(yīng)用戶的動作行為參數(shù)，并且與所述多個第一信號采集單元之一相關(guān)聯(lián)，并且所述信號處理單元至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算所述多個用戶中的相應(yīng)用戶的疲勞值包括所述信號處理單元基于所述相應(yīng)用戶的所述動作行為參數(shù)及所述生理參數(shù)來計算所述相應(yīng)用戶的疲勞值。
[0014]在一個示例性實(shí)施方式中，所述信號處理單元包括解析模塊、確定模塊和控制信號生成模塊；所述解析模塊將來自于所述信號采集單元的信息解析成適于由所述確定模塊處理的數(shù)據(jù)；所述確定模塊基于經(jīng)解析的數(shù)據(jù)來計算所述相應(yīng)用戶的疲勞值并且確定與所述環(huán)境有關(guān)的信息是否滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；并且所述控制信號生成模塊至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算所述多個用戶中的相應(yīng)用戶的疲勞值，利用所述疲勞值并根據(jù)所述第一預(yù)定策略和/或利用與所述環(huán)境有關(guān)的信息和所述第二預(yù)定策略而產(chǎn)生控制信號。
[0015]在一個示例性實(shí)施方式中，所述安全管理系統(tǒng)包括訓(xùn)練系統(tǒng)，所述訓(xùn)練系統(tǒng)基于對每個所述用戶的疲勞訓(xùn)練為每個所述用戶建立一項或多項特定于相應(yīng)用戶的疲勞指標(biāo)，并且所述信號處理單元使用所述一項或多項特定于相應(yīng)用戶的疲勞指標(biāo)作為計算相應(yīng)用戶的疲勞值的標(biāo)準(zhǔn)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的第二方面，提供了一種安全管理系統(tǒng)。所述安全管理系統(tǒng)包括多個第一信號采集單元、位于所述多個用戶的本地的多個控制單元、以及多個用戶警報單元。每個所述第一信號采集單元采集所述安全管理系統(tǒng)的多個用戶之一的生理參數(shù)；每個所述控制單元與所述多個第一信號采集單元之一相關(guān)聯(lián)，至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算所述多個用戶中的相應(yīng)用戶的疲勞值，利用所述疲勞值并根據(jù)第一預(yù)定策略而產(chǎn)生本地控制信號；每個所述用戶警報單元與所述多個控制單元之一相關(guān)聯(lián)，并且響應(yīng)于所述本地控制信號而向相應(yīng)用戶發(fā)出警報。
[0017]在一個示例性實(shí)施方式中，所述安全管理系統(tǒng)還包括監(jiān)控單元，并且每個所述控制單元包括數(shù)據(jù)存儲模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述數(shù)據(jù)存儲模塊存儲來自于所關(guān)聯(lián)的第一信號采集單元的生理參數(shù)以及所計算的疲勞值；并且所述數(shù)據(jù)傳輸模塊向所述監(jiān)控單元傳輸所述數(shù)據(jù)存儲模塊中所存儲的生理參數(shù)以及所述疲勞值；所述監(jiān)控單元基于每個所述用戶的疲勞值來確定相應(yīng)用戶的疲勞級別，按照所述疲勞級別對所述疲勞值進(jìn)行排序，并且針對不同的疲勞級別采用不同的顏色來顯示所述疲勞值，以指示監(jiān)控人員采取不同的疲勞干預(yù)措施；還對每個所述用戶在預(yù)設(shè)時段的疲勞值生成疲勞趨勢曲線以便進(jìn)行疲勞趨勢分析。
[0018]在一個示例性實(shí)施方式中，所述安全管理系統(tǒng)還包括多個第二信號采集單元，每個所述第二信號采集單元采集相應(yīng)用戶的動作行為參數(shù)，并且與所述多個第一信號采集單元之一相關(guān)聯(lián)，所述控制單元至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算所述多個用戶中的相應(yīng)用戶的疲勞值包括所述控制單元基于所述生理參數(shù)和所述相應(yīng)用戶的所述動作行為參數(shù)來計算所述相應(yīng)用戶的疲勞值。
[0019]在一個示例性實(shí)施方式中，每個所述第二信號采集單元包括本地警報模塊，所述本地警報模塊響應(yīng)于所述本地控制信號而發(fā)出本地警報。
[0020]在一個示例性實(shí)施方式中，每個所述控制單元與所述多個用戶警報單元之一相集成。
[0021]在一個示例性實(shí)施方式中，所述安全管理系統(tǒng)包括訓(xùn)練系統(tǒng)，所述訓(xùn)練系統(tǒng)基于對每個所述用戶的疲勞訓(xùn)練為每個所述用戶建立一項或多項特定于相應(yīng)用戶的疲勞指標(biāo)，并且所述控制單元使用所述一項或多項特定于相應(yīng)用戶的疲勞指標(biāo)作為計算相應(yīng)用戶的疲勞值的標(biāo)準(zhǔn)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的第三方面，提供了一種安全管理方法。該方法包括:采集安全管理系統(tǒng)的多個用戶中的每個用戶的生理參數(shù)；采集與每個所述用戶所處的環(huán)境有關(guān)的信息；至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算所述多個用戶中的相應(yīng)用戶的疲勞值，利用所述疲勞值并根據(jù)第一預(yù)定策略和/或利用與所述環(huán)境有關(guān)的信息和第二預(yù)定策略而產(chǎn)生針對相應(yīng)用戶的控制信號；以及響應(yīng)于所述控制信號而發(fā)出警報。
[0023]在一個示例性實(shí)施方式中，所述方法還包括:采集每個所述用戶的動作行為參數(shù)；以及所述至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算所述多個用戶中的相應(yīng)用戶的疲勞值包括基于相應(yīng)用戶的生理參數(shù)和動作行為參數(shù)來計算所述相應(yīng)用戶的疲勞值。
[0024]在一個示例性實(shí)施方式中，產(chǎn)生所述控制信號的步驟包括:將所述生理參數(shù)和與所述環(huán)境有關(guān)的信息解析成具有適當(dāng)格式的數(shù)據(jù)；基于經(jīng)解析的數(shù)據(jù)來計算所述相應(yīng)用戶的疲勞值并且確定與所述環(huán)境有關(guān)的信息是否滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；以及響應(yīng)于所述疲勞值超過預(yù)定閾值和/或與所述環(huán)境有關(guān)的信息不滿足所述預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生所述控制信號。
[0025]在一個示例性實(shí)施方式中，所述方法還包括:基于對每個所述用戶的疲勞訓(xùn)練為每個所述用戶建立一項或多項特定于相應(yīng)用戶的疲勞指標(biāo)；以及使用所述一項或多項特定于所述相應(yīng)用戶的疲勞指標(biāo)作為確定所述相應(yīng)用戶的疲勞狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。
[0026]在一個示例性實(shí)施方式中，所述方法還包括基于每個所述用戶的疲勞值來確定相應(yīng)用戶的疲勞級別，按照所述疲勞級別對所述疲勞值進(jìn)行排序，并且針對不同的疲勞級別采用不同的顏色來顯示所述疲勞值，以指示監(jiān)控人員采取不同的疲勞干預(yù)措施；還對每個所述用戶在預(yù)設(shè)時段的疲勞值生成疲勞趨勢曲線以便進(jìn)行疲勞趨勢分析。
[0027]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的第四方面，提供了一種安全管理方法。該方法包括:采集安全管理系統(tǒng)的多個用戶中的每個用戶的生理參數(shù)；至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算所述多個用戶中的相應(yīng)用戶的疲勞值，利用所述疲勞值并根據(jù)第一預(yù)定策略而產(chǎn)生針對相應(yīng)用戶的本地控制信號；以及響應(yīng)于所述本地控制信號而向相應(yīng)用戶發(fā)出警報。
[0028]在一個示例性實(shí)施方式中，所述方法還包括:基于每個所述用戶的疲勞值來確定相應(yīng)用戶的疲勞級別；按照所述疲勞級別對所述疲勞值進(jìn)行排序；以及針對不同的疲勞級別采用不同的顏色來顯示所述疲勞值，以指示監(jiān)控人員采取不同的疲勞干預(yù)措施。
[0029]在一個示例性實(shí)施方式中，所述方法還包括:采集每個所述用戶的動作行為參數(shù)；以及所述至少部分地基于所述生理參數(shù)來計算所述多個用戶中的相應(yīng)用戶的疲勞值包括基于相應(yīng)用戶的生理參數(shù)和動作行為參數(shù)來計算所述相應(yīng)用戶的疲勞值。
[0030]在一個示例性實(shí)施方式中，所述方法還包括:基于對每個所述用戶的疲勞訓(xùn)練為每個所述用戶建立一項或多項特定于相應(yīng)用戶的疲勞指標(biāo)；以及使用所述一項或多項特定于所述相應(yīng)用戶的疲勞指標(biāo)作為確定所述相應(yīng)用戶的疲勞狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。
[0031]在一個示例性實(shí)施方式中，所述方法還包括基于每個所述用戶的疲勞值來確定相應(yīng)用戶的疲勞級別，按照所述疲勞級別對所述疲勞值進(jìn)行排序，并且針對不同的疲勞級別采用不同的顏色來顯示所述疲勞值，以指示監(jiān)控人員采取不同的疲勞干預(yù)措施；還對每個所述用戶在預(yù)設(shè)時段的疲勞值生成疲勞趨勢曲線以便進(jìn)行疲勞趨勢分析。
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